RU2262539C1 - Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей - Google Patents
Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262539C1 RU2262539C1 RU2003137395/02A RU2003137395A RU2262539C1 RU 2262539 C1 RU2262539 C1 RU 2262539C1 RU 2003137395/02 A RU2003137395/02 A RU 2003137395/02A RU 2003137395 A RU2003137395 A RU 2003137395A RU 2262539 C1 RU2262539 C1 RU 2262539C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- less
- diameter
- exceed
- die forging
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката круглого из легированной стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей особо сложной формы. Техническим результатом изобретения является обеспечение рациональных условий холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей при одновременном обеспечении повышенных характеристик технологической пластичности, прокаливаемости и низкого уровня деформационного упрочнения. Для реализации поставленной задачи сортовой прокат выплавляют из легированной стали, содержащей следующее соотношение компонентов, мас.%: углерод 0.36-0.45, марганец 0.50-0.80, кремний 0.01-0.37, хром 0.80-1.10, никель 0.001-0.10, медь 0.001-0.10, молибден 0.001-0.03, сера 0.005-0.020, ниобий 0.005-0.02, кальций 0.001-0.010, железо и неизбежные примеси остальное, при выполнении соотношения Cr/28+С/12≥0.060; Ca/S≥0,065; максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна - 5-10 баллов, диаметр проволоки составляет от 10 до 30 мм, обезуглероженный слой не более 1.5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 620 МПа, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55%.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката круглого из легированной стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей особо сложной формы.
Известен сортовой прокат круглый из микролегированной стали, содержащей углерод и легирующие элементы, имеющей заданную структуру, например холоднодеформированный мартенсит, прочность на разрыв не менее 1800 МПа и диаметр проволоки составляет 0.1-0.5 мм [1].
Известен сортовой прокат круглый из легированной стали, содержащей, мас.%: углерод 0.17-0.22%, кремний 0.17-0.37%, марганец 0.27-0.60%, ванадий 0.05-0.08%, ниобий 0.02-0.04%, хром 0.30-0.50%, остальное железо, при выполнении соотношения V/(C·Nb)=11.5-22.2 [2].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является сортовой прокат круглый из легированной стали, содержащей мас.%: углерод 0.17-0.20%, кремний 0.17-0.37%, марганец 0.65-1.00%, хром 0.55-0.70%, ванадий 0.05-0.08%, ниобий 0.02-0.04%, железо остальное, при выполнении соотношения (хром/углерод)(ванадий/ниобий)2=16.4-65.9 [3].
Задачей изобретения является обеспечение рациональных условий холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей при одновременном обеспечении однородных механических свойств по сечению проката, повышенных характеристик прокаливаемости и технологической пластичности.
Важнейшим требованием, предъявляемым к сортовому прокату круглому из легированной стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей особо сложной формы является, с одной стороны, высокая технологическая пластичность и низкий коэффициент деформационного упрочнения в состоянии поставки и, с другой стороны, способность обеспечить заданный уровень потребительских свойств.
Поставленная задача решена тем, что известный сортовой прокат круглый из легированной стали, имеющий заданную структуру, временное сопротивление разрыву и твердость, согласно изобретению выполнен из стали, содержащей следующие соотношения компонентов, мас.%:
углерод | 0.36-0.45 |
марганец | 0.50-0.80 |
кремний | 0.01-0.37 |
хром | 0.80-1.10 |
никель | 0,001-0,10 |
медь | 0.001-0.10 |
молибден | 0.001-0.03 |
сера | 0,005-0,020 |
ниобий | 0.005-0.02 |
кальций | 0.001-0.010 |
железо и | |
неизбежные примеси | остальное |
Причем
максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна - 5-10 баллов, диаметр проволоки составляет от 10 до 30 мм, имеет обезуглероженный слой не более 1.5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 620 МПа, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55%.
Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить в готовом изделии (болт, гайка, шпилька диаметром до 23 мм) после холодной объемной штамповки однородную мелкодисперсную структуру мартенсита отпуска с благоприятным сочетанием характеристик прочности и пластичности.
Углерод и карбонитридообразующие элементы (ниобий) вводятся в композицию данной стали с целью обеспечения мелкодисперсной зеренной структуры, что позволит повысить как уровень ее прочности, так и обеспечить заданный уровень пластичности. При этом ниобий управляют процессами в аустенитной области определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и, как следствие, влияет на характер γ-α-превращения. Ниобий способствует также упрочнению стали при термоулучшении. Верхняя граница содержания углерода (0.45%), ниобия (0.02%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.36%, 0.005% - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.
Марганец и молибден используются, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, с другой стороны, как элемент, существенно повышающий устойчивость переохлажденного аустенита. При этом верхний уровень содержания указанных элементов (соответственно 0.80% Mn, 0.10% Мо) определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний (соответственно 0.50% Mn, 0.001% Мо) необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности стали.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0.01% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0.37% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.
Никель в заданных пределах (0.001-0.10) влияет на характеристики прокаливаемости и вязкости стали.
Медь увеличивает прокаливаемость стали. При этом нижний уровень ее содержания - 0.001% определяется требованиями обеспечения заданного уровня пластичности стали. Верхний уровень - 0.10% обусловлен необходимостью обеспечить заданный уровень прокаливаемости стали
Сера определяет уровень пластичности стали. Верхний предел (0.020%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0.005%) - вопросами технологичности производства.
Кальций - элемент, модифицирующий неметаллические включения. Верхний предел (0.010%), как и в случае серы, обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний (0.001%) предел вопросами технологичности производства.
определяют условия обеспечения заданных характеристик пластичности и упрочняемости стали при холодной объемной штамповке сложнопрофильных крепежных деталей.
Ниже дан пример осуществления предлагаемого изобретения, не исключая других в объеме формулы изобретения.
Выплавка высокопластичной среднеуглеродистой сталей производится в шахтной электропечи «Фукс». Для гарантированного низкого содержания азота разработана специальная технология, включающая шихтовку плавки жидким чугуном до 40% от общего объема шихты. Окислительный период предусматривает высокие скорости окисления углерода в пределах 0.05-0.07%/мин. Электрический режим предусматривает отключение печи при содержании углерода на 0.2-0.4% выше нижнего предела по заданному, додувку по углероду производят без электродуги. Температура выпуска из печи 1640-1680°С. Ввод ферросплавов, обработка стали для удаления неметаллических включений производится на установке печь-ковш, оборудованной системой электроподогрева или химподогрева. Температура стали перед разливкой на 60°С выше температуры ликвидуса марки. Разливка стали производится в уширенный к верху изложницы. Масса слитка 7.85 т. Для обеспечения низкого содержания азота при разливке производится защита струи металла аргоном через специальное кольцевое устройство. Нагрев слитков в обжимном цехе производится в рекуперативных колодцах до температуры начала прокатки 1250-1270°С. Прокатка слитков производится на блюминге (стан 1300) и далее на непрерывном заготовочном стане на заготовку сечением 100×100 мм. Для снятия образовавшегося при нагреве слитков обезуглероженного слоя заготовки подвергаются абразивной зачистке. Затем производилась горячая прокатка полученной заготовки на проволочном стане 150 или мелкосортном стане 250 в диаметрах от 5.5 до 23 мм в мотках. Для обеспечения величины обезуглероженного слоя не более 1% от диаметра ограничен темп выдачи заготовок из печи не менее 100 т/час для стана 150 и не менее 56 т/час для стана 250. Температура начала прокатки заготовок 1220-1240°С для стана 250 и 1270-1290°С для стана 150. Горячую прокатку сортового проката заканчивают при температуре 1000-1050°С, далее ускоренное охлаждение до 880-900°С с последующим охлаждением на воздухе до 300°С и последующей смоткой в бунты.
В результате горячей прокатки получаем сортовой прокат диаметром 18 мм со структурой зернистого перлита (88%), обезуглероженный слой глубиной 0.19 мм, балл действительного зерна - 7, холодная осадка проволоки диаметром 18 мм на 68%, временным сопротивлением разрыву 600 МПа, относительное удлинение 19%, сужение 61%.
Соотношение
Cr/28+C/12=0.066, Cr=0.90%, C=0,41
Внедрение предложенного изделия - сортового проката круглого из легированной стали повышенной прокаливаемости обеспечивает получение непосредственно в потоке стана (без проведения дополнительного сфероидизирующего отжига) структуры сортового проката, гарантирующей рациональные условия холодной объемной штамповки сложно-профильных высокопрочных крепежных деталей.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU 2177510 С2, С 21 D 8/06, 27.12.2001 - прототип.
2. SU 1728303, С 22 С 38/26, 23.04.1992
3. SU 1703709, С 22 С 38/54, 07.01.1992.
Claims (1)
- Сортовой прокат круглый, выплавленный из легированной стали, содержащей углерод и легирующие элементы, имеющий заданные параметры качества стали по неметаллическим включениям, структуры, механических свойств, упрочняемости при деформации и технологической пластичности, отличающийся тем, что сталь содержит следующие соотношения компонентов, мас.%:
Углерод 0,36-0,45 Марганец 0,50-0,80 Кремний 0,01-0,37 Хром 0,80-1,10 Никель 0,001-0,10 Медь 0,001-0,10 Молибден 0,001-0,03 Сера 0,005-0,020 Ниобий 0,005-0,02 Кальций, 0,001-0,010 Железо и неизбежные примеси Остальное при выполнении соотношенияCr/28+С/12≥0,060, Ca/S≥0,065,максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна 5-10 балл, диаметр от 10 до 30 мм, обезуглероженный слой не более 1.5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 620 МПа, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137395/02A RU2262539C1 (ru) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137395/02A RU2262539C1 (ru) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003137395A RU2003137395A (ru) | 2005-07-20 |
RU2262539C1 true RU2262539C1 (ru) | 2005-10-20 |
Family
ID=35842091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003137395/02A RU2262539C1 (ru) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2262539C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469105C1 (ru) * | 2011-11-07 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Круглый сортовой прокат, горячекатаный |
RU2479646C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Сортовой прокат горячекатаный из рессорно-пружинной стали |
RU2556173C2 (ru) * | 2011-01-28 | 2015-07-10 | Си-Эр-Эс Холдингс, Инк. | Высокопрочная высокопластичная легированная сталь |
RU2677038C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-01-15 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий |
RU2677037C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-01-15 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Способ производства круглого проката из легированных сталей для изготовления крепёжных изделий холодным деформированием |
-
2003
- 2003-12-26 RU RU2003137395/02A patent/RU2262539C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556173C2 (ru) * | 2011-01-28 | 2015-07-10 | Си-Эр-Эс Холдингс, Инк. | Высокопрочная высокопластичная легированная сталь |
RU2469105C1 (ru) * | 2011-11-07 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Круглый сортовой прокат, горячекатаный |
RU2479646C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Сортовой прокат горячекатаный из рессорно-пружинной стали |
RU2677038C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-01-15 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий |
RU2677037C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-01-15 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Способ производства круглого проката из легированных сталей для изготовления крепёжных изделий холодным деформированием |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003137395A (ru) | 2005-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101724790B (zh) | 一种节镍奥氏体不锈钢及其制造方法 | |
CN107208212B (zh) | 厚壁高韧性高强度钢板及其制造方法 | |
KR101838424B1 (ko) | 후육 고인성 고장력 강판 및 그 제조 방법 | |
KR101830023B1 (ko) | 스프링강 및 그 제조 방법 | |
KR102090196B1 (ko) | 냉간 단조 조질품용 압연 봉선 | |
CN105008570A (zh) | 厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法 | |
CN108929986B (zh) | 一种高强度耐磨汽车制动用热轧钢板及其生产工艺 | |
JP6819198B2 (ja) | 冷間鍛造調質品用圧延棒線 | |
JP2012193404A (ja) | 継目無鋼管およびその製造方法 | |
RU2262539C1 (ru) | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей | |
CN110079734B (zh) | 一种低碳贝氏体钢及其制备方法 | |
RU2338793C2 (ru) | Сортовой прокат из среднелегированной стали для холодной объемной штамповки | |
RU2339705C2 (ru) | Сортовой прокат из низкоуглеродистой хромсодержащей стали для холодного выдавливания | |
RU2249629C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из среднеуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы | |
RU2249628C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из низкоуглеродистой стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы | |
RU2330895C2 (ru) | Трубная заготовка из низкоуглеродистой микролегированной стали | |
RU2249624C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из низколегированной стали для холодной объемной штамповки высокопрочных сложнопрофильных крепежных деталей | |
RU2249626C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из среднеуглеродистой борсодержащей стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей | |
RU2262538C1 (ru) | Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы | |
RU2249627C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из микролегированной высокопластичной стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей | |
US20160340763A1 (en) | High manganese 3rd generation advanced high strength steels | |
RU2636542C1 (ru) | Способ производства круглого сортового проката из борсодержащей стали с повышенной пластичностью | |
RU2336320C1 (ru) | Трубная заготовка из микролегированной стали | |
RU2336316C2 (ru) | Сортовой прокат круглый из борсодержащей стали для холодной объемной штамповки | |
RU2293770C2 (ru) | Пруток из среднеуглеродистой микролегированной стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051227 |